上一节讲到Synchronized关键字,synchronized上锁的区域:对象锁/方法锁/类锁/代码块。
本节补充介绍一下synchronized锁重入:
关键字synchronized拥有锁重入的功能,也就是在使用synchronized时,当一个线程得到一个对象锁后,再次请求此对象锁时,是可以再次得到该对象锁的。这也证明在一个synchronized方法/块内部调用本类的其他synchronized方法/块时,是永远可以得到锁的。
(写在例子前面一个维基百科关于可重入的概念)若一个程序或子程序可以“在任意时刻被中断然后操作系统调度执行另外一段代码,这段代码又调用了该子程序不会出错”,则称其为可重入(reentrant或re-entrant)的。即当该子程序正在运行时,执行线程可以再次进入并执行它,仍然获得符合设计时预期的结果。与多线程并发执行的线程安全不同,可重入强调对单个线程执行时重新进入同一个子程序仍然是安全的。
通俗来说:当线程请求一个由其它线程持有的对象锁时,该线程会阻塞,而当线程请求由自己持有的对象锁时,如果该锁是重入锁,请求就会成功,否则阻塞。
public class Service { synchronized public void service1(){ System.out.println("service1"); service2(); } synchronized public void service2(){ System.out.println("service2"); service3(); } synchronized public void service3(){ System.out.println("service3"); } } public class MyThread extends Thread { @Override public void run(){ Service service = new Service(); service.service1(); } } public class Run { public static void main(String[] args) { MyThread t = new MyThread(); t.start(); } }
可重入锁的概念是自己可以再次获得自己的内部锁,比如有一个线程获得了某个对象的锁,此时这个对象的锁还没有释放,当他再次想要获得这个对象的锁的时候还是可以获取的,如果不可锁重入的话,就会造成死锁。
public class Lock { private boolean isLocked = false; public synchronized void lock() throws InterruptedException { while (isLocked) { System.out.println("isLocked..."); wait(); } isLocked = true; System.out.println("Locked! ... "); } public synchronized void unlock() { isLocked = false; System.out.println("notify() !"); notify(); } } public class Count { Lock lock = new Lock(); public void print() throws InterruptedException { lock.lock(); doAdd(); lock.unlock(); } public void doAdd() throws InterruptedException { lock.lock(); //do something System.out.println("i‘m doing something..."); lock.unlock(); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Count c = new Count(); c.print(); } }
运行结果为:
Locked! ...
isLocked...
当调用print()方法时,获得了锁,这时就无法再调用doAdd()方法,这时必须先释放锁才能调用,所以称这种锁为不可重入锁,也叫自旋锁。
再来一个可重入代码的对比:
public class Xttblog extends SuperXttblog { public static void main(String[] args) { Xttblog child = new Xttblog(); child.doSomething(); } public synchronized void doSomething() { System.out.println("child.doSomething()" + Thread.currentThread().getName()); doAnotherThing(); // 调用自己类中其他的synchronized方法 } private synchronized void doAnotherThing() { super.doSomething(); // 调用父类的synchronized方法 System.out.println("child.doAnotherThing()" + Thread.currentThread().getName()); } } class SuperXttblog { public synchronized void doSomething() { System.out.println("father.doSomething()" + Thread.currentThread().getName()); } }
输出结果为:
child.doSomething()Thread-5492 father.doSomething()Thread-5492 child.doAnotherThing()Thread-5492
现在可以验证出 synchronized 是可重入锁了吧!因为这些方法输出了相同的线程名称,表明即使递归使用synchronized也没有发生死锁,证明其是可重入的。
还看不懂?那我就再解释下!
这里的对象锁只有一个,就是 child 对象的锁,当执行 child.doSomething 时,该线程获得 child 对象的锁,在 doSomething 方法内执行 doAnotherThing 时再次请求child对象的锁,因为synchronized 是重入锁,所以可以得到该锁,继续在 doAnotherThing 里执行父类的 doSomething 方法时第三次请求 child 对象的锁,同样可得到。如果不是重入锁的话,那这后面这两次请求锁将会被一直阻塞,从而导致死锁。
所以在 java 内部,同一线程在调用自己类中其他 synchronized 方法/块或调用父类的 synchronized 方法/块都不会阻碍该线程的执行。就是说同一线程对同一个对象锁是可重入的,而且同一个线程可以获取同一把锁多次,也就是可以多次重入。因为java线程是基于“每线程(per-thread)”,而不是基于“每调用(per-invocation)”的(java中线程获得对象锁的操作是以线程为粒度的,per-invocation 互斥体获得对象锁的操作是以每调用作为粒度的)。
看到这里,你终于明白了 synchronized 是一个可重入锁。但是面试官要再问你,可重入锁的原理是什么?
对不起,你又卡壳了。
那么我现在先给你说一下,可重入锁的原理。具体我们后面再写 ReentrantLock 的时候来验证或看它源码。
重入锁实现可重入性原理或机制是:每一个锁关联一个线程持有者和计数器,当计数器为 0 时表示该锁没有被任何线程持有,那么任何线程都可能获得该锁而调用相应的方法;当某一线程请求成功后,JVM会记下锁的持有线程,并且将计数器置为 1;此时其它线程请求该锁,则必须等待;而该持有锁的线程如果再次请求这个锁,就可以再次拿到这个锁,同时计数器会递增;当线程退出同步代码块时,计数器会递减,如果计数器为 0,则释放该锁。
本节介绍第二个关键字:
Java多线程的所有代码均在github : https://github.com/nikura44/Java_Threads
原文:https://www.cnblogs.com/samanian/p/11892793.html